Учёные многое узнают о людях из уроков пения птиц
Исследователи из Университета Вашингтона изучают коммуникацию и обучение певчих птиц, чтобы понять механизмы человеческой речи, обучения и восстановления мозга.
Песня как модель для изучения человека
- Обучение пению у птиц (например, зебровых амадин) аналогично тому, как младенцы учатся говорить: путём запоминания, практики и постепенного приближения к «шаблону» в памяти.
- Этот процесс — модель для изучения речевого обучения у людей и других навыков, требующих практики и обратной связи (от заучивания таблицы умножения до оттачивания спортивных движений).
Сезонные изменения мозга
- Весенний всплеск тестостерона у самцов птиц вызывает увеличение областей мозга, контролирующих пение, в 2–3 раза («мозговая версия накачки мышц стероидами»).
- В это время песни становятся чёткими и сложными, что необходимо для привлечения партнёра и защиты территории.
- Нейроны производятся круглый год, но под действием гормонов весной больше клеток выживает и образует связи.
- Осенью, когда уровень тестостерона падает, нейроны песен отмирают, но их гибель ускоряет производство новых. Этот процесс аналогичен тому, что происходит в мозге людей после инсульта, и даёт надежду на разработку методов репарации повреждённого мозга.
Исследования коммуникации и поведения
- У певчих воробьёв (изучение Майкла Бичера длится более 25 лет) есть особая «тихая» песня, используемая только при прямом противостоянии с соперником.
- Молодые самцы учат песни, подслушивая взрослых, подобно тому как младенцы впитывают звуки.
- Исследования с помощью сонаграмм (визуализации звука) помогают анализировать репертуар.
- Проверка отцовства птенцов показала, что сложность песни самца (репертуар из 1-12 песен) не влияет на «верность» самки, опровергая теорию, что песня — акустический аналог павлиньего хвоста для привлечения партнёрш.
Экспериментальные методы
- Для изучения территориального поведения используются чучела птиц и динамики для воспроизведения песен.
- В лабораторных условиях манипуляции с нейромедиатором дофамином (связанным с настроением и болезнью Паркинсона у людей) могут блокировать у зебровых амадин исполнение «отточенной» песни для ухаживания, оставляя только режим практики.
Вывод: Изучение певчих птиц позволяет учёным исследовать фундаментальные нейробиологические механизмы обучения, памяти и регенерации мозга, имеющие прямое отношение к человеку.